摘 要：本文介紹了四層電梯plc控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，控制原理和實(shí)現(xiàn)方法，并進(jìn)行了總結(jié)，供同行參考借鑒。

　　關(guān)鍵詞：電梯模型,控制系統(tǒng)

　　隨著城市的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在人民的生活中有著廣泛的應(yīng)用，做為高層建筑物垂直運(yùn)行的交通工具與人民的生活密不可分。電梯實(shí)際上是根據(jù)外部呼叫和自身規(guī)律運(yùn)行的，是人機(jī)交換式的控制系統(tǒng)。單純用順序控制或者邏輯控制是不可以滿足控制要求的。

　　傳統(tǒng)的電梯電氣控制系統(tǒng)是一種繼電器控制系統(tǒng)，具有電路復(fù)雜，故障高和可靠性差等特點(diǎn)，大大影響了電梯的運(yùn)行質(zhì)量;PLC是集成計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。它的編程軟件采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言，控制靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，由可編程控制器(PLC)實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集與控制已經(jīng)成為目前應(yīng)用最廣泛的電梯控制方案。

　　1 總體設(shè)計(jì)要求

　　本文以一個(gè)四層電梯模型PLC控制系統(tǒng)為例，分為有司機(jī)、無司機(jī)、消防三種工作模式實(shí)施控制。主要具備以下功能：

　　1.1 自動(dòng)響應(yīng)層樓召喚信號(hào)(含上召喚和下召喚)。

　　1.2 自動(dòng)響應(yīng)轎廂服務(wù)指令信號(hào)。

　　1.3 自動(dòng)完成轎廂層樓位置顯示(二進(jìn)制方式)。

　　1.4 自動(dòng)顯示電梯的運(yùn)行方向。

　　1.5 具有電梯直達(dá)功能和反向最遠(yuǎn)停站功能。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括：電梯轎廂，牽引電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)和相關(guān)的開關(guān)電路。

　　2.2 信號(hào)系統(tǒng)

　　電梯的控制信號(hào)大多是由PLC實(shí)現(xiàn)的。輸入信號(hào)有：運(yùn)行模式信號(hào)，操作控制信號(hào)，轎廂指令信號(hào)，廳門呼梯信號(hào)等。電梯系統(tǒng)的所有控制功能都是由PLC程序完成的。圖1中顯示了電梯的PLC控制系統(tǒng)框圖。

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 I/O端口分配

　　由于呼叫時(shí)間、呼叫地點(diǎn)、乘客目的地的隨機(jī)性質(zhì)，電梯控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的實(shí)時(shí)、隨機(jī)邏輯控制系統(tǒng)。本文采用集選控制方法與西門子PLCs7-200及其擴(kuò)展模塊。I/O端口分配具體為：一層上召喚(I0.0)、二層下召喚(I0.1)、二層上召喚(I0.2)、三層下召喚(I0.3)、三層上召喚(I0.4)、四層下召喚(I0.5)、一層行程開關(guān)(I0.6)、二層行程開關(guān)(I0.7)、三層行程開關(guān)(I1.0)、四層行程開關(guān)(I1.1)、上行繼電器(Q0.0)、下行繼電器(Q0.1)、一層顯示(Q0.2)、二層顯示(Q0.3)、一層指令(I1.2)、二層指令(I1.3)、三層指令(I1.4)、四層指令(I1.5)、向上行駛(I1.6)、向下行駛(I1.7)、有司機(jī)模式(I2.0)、無司機(jī)模式(I2.1)、直駛專用開關(guān)(I2.2)、置消防開關(guān)(I2.3)、三層顯示(Q0.4)、四層顯示(Q0.5)、開門顯示(Q0.6)、關(guān)門顯示(Q0.7)。

　　關(guān)于軟件的設(shè)計(jì)，我們采用模塊化的方法來寫梯形圖程序。模塊之間的信息傳輸則依靠PLC的中間寄存器來實(shí)現(xiàn)。

　　整個(gè)程序主要由電梯位置顯示模塊，廳外層樓選擇模塊，轎廂層樓選擇模塊組成。

　　3.2 呼叫信號(hào)的傳送

　　本次設(shè)計(jì)的呼叫信號(hào)的傳送與寄存采用字傳送指令來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)EN有輸入信號(hào)時(shí)，IN端口的數(shù)字就會(huì)傳送到OUT端口并寄存與VW0中。在層樓顯示、廳外呼叫和轎廂內(nèi)呼叫該指令相同。

　　3.3 比較指令

　　本文設(shè)計(jì)中的比較指令分別表示為整數(shù)大于、整數(shù)小于和整數(shù)等于指令。整數(shù)大于指令：當(dāng)VW4大于VW0時(shí)接通;整數(shù)小于指令：VW4小于VW0時(shí)接通;正整數(shù)指令：當(dāng)VW4等于VW0時(shí)接通。

　　VW0寄存的是來自廳外呼叫和轎廂內(nèi)呼叫的信號(hào)，VW4寄存的層樓顯示信號(hào)。通過運(yùn)用VW0和VW4的比較來決定轎廂的上行或下行。

　　3.4 電梯位置顯示模塊

　　該模塊用來顯示樓層的位置，當(dāng)轎廂平層時(shí)，相應(yīng)的行程開關(guān)閉合，輸出回路接通并實(shí)現(xiàn)自鎖，每一層的輸出都與其他的輸出達(dá)成了互鎖，保證了輸出的單一性。

　　3.5 廳外層樓選擇模塊

　　電梯的運(yùn)行選擇是隨機(jī)的，該模塊用來記憶廳外各層樓的選擇，當(dāng)廳外某層有呼叫信號(hào)時(shí)，相應(yīng)的輔助繼電器吸合并實(shí)現(xiàn)自鎖，同時(shí)同過字傳送指令把相應(yīng)的呼叫信號(hào)寄存于寄存器中，為與轎廂的位置信號(hào)進(jìn)行比較做好準(zhǔn)備。

　　下面以一層上呼叫介紹其工作情況：如圖2所示，圖中I0.0為一層的廳外呼叫按鈕，當(dāng)I0.0按下時(shí)，M0.0接通并自鎖，同時(shí)通過字傳送指令把數(shù)字“1”寄存于VW0中。廳外的各層呼叫沒有互鎖功能，從而實(shí)現(xiàn)了記憶各種呼叫信號(hào)。

　　3.6 轎廂層樓選擇模塊

　　該模塊用來記憶轎廂各層的選擇，當(dāng)轎廂內(nèi)有呼叫信號(hào)時(shí)，相應(yīng)的輔助繼電器吸合并實(shí)現(xiàn)自鎖，同時(shí)通過字傳送指令把相應(yīng)的呼叫信號(hào)寄存于寄存器中，為與轎廂的位置信號(hào)進(jìn)行比較做好準(zhǔn)備。

　　4 操作與總結(jié)

　　4.1 系統(tǒng)工作無司機(jī)工作模式：按下無司機(jī)工作模式按鍵，電梯工作于無司機(jī)工作模式，此時(shí)電梯自動(dòng)記憶轎廂內(nèi)或廳外的各種呼叫。電梯上行與下行形成互鎖，即電梯上行或下行時(shí)對(duì)相反方向的呼叫不作出回應(yīng)，只是對(duì)呼叫的信號(hào)進(jìn)行記憶，當(dāng)轎廂到達(dá)指定位置時(shí)自動(dòng)開門，開門指示燈亮延時(shí)3s后關(guān)門，關(guān)門指示燈亮。電梯才執(zhí)行相反方向的呼叫信號(hào)。

　　4.2 系統(tǒng)工作于有司機(jī)工作模式：按下有司機(jī)工作模式按鍵，電梯工作于有司機(jī)工作模式，此時(shí)電梯自動(dòng)對(duì)廳外和轎廂內(nèi)指令的呼叫進(jìn)行記憶。轎廂到達(dá)指定的位置時(shí)自動(dòng)開門，開門指示燈亮。待司機(jī)按下上行或下行按鍵時(shí)，關(guān)門指示燈亮，電梯關(guān)門并執(zhí)行其他記憶的信號(hào)。

　　4.3 系統(tǒng)工作于消防工作模式：按下消防工作模式按鍵，電梯工作于消防工作模式。此時(shí)電梯只能執(zhí)行直駛功能，廳外的呼叫信號(hào)無效，轎廂到達(dá)指定位置時(shí)自動(dòng)開門。

　　本文完成了對(duì)四層電梯模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)使用西門子s7-200plc系列設(shè)計(jì)完成，具有三種工作模式：有司機(jī)、無司機(jī)、消防工作模式，可根據(jù)不同模式執(zhí)行不同的運(yùn)行狀態(tài)，電梯的運(yùn)行方向及電梯所在層樓位置顯示采用發(fā)光二極管進(jìn)行顯示。結(jié)果表明，經(jīng)過PLC技術(shù)改進(jìn)的該電梯模型的電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　電梯控制系統(tǒng)對(duì)于每一個(gè)電梯的平穩(wěn)安全是至關(guān)重要的，傳統(tǒng)的電梯電氣控制系統(tǒng)是一種繼電器控制系統(tǒng)，具有電路復(fù)雜，故障高和可靠性差等特點(diǎn)，大大影響了電梯的運(yùn)行質(zhì)量。而PLC控制可靠性高，設(shè)計(jì)方便靈活，運(yùn)行穩(wěn)定，本文介紹了四層電梯plc控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，控制原理和實(shí)現(xiàn)方法，結(jié)果表明，經(jīng)過PLC技術(shù)改進(jìn)的居民樓中繼電器控制電梯的電器控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。

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